試析高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性

李磊

摘要：近年來(lái)，城市中龐大的勞動(dòng)人口基數(shù)對(duì)有限的城市范圍帶來(lái)了極大的負(fù)擔(dān)與壓力，城市現(xiàn)有的占地面積已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足城市中居民的生產(chǎn)與生活用地，立體空間的理念應(yīng)運(yùn)而生，通過(guò)充分利用城市的立體空間，借助高層建筑可以有效增加城市的實(shí)際用地面積與容積率，節(jié)約城市的建筑面積，緩解城市，尤其是特大型城市用地緊張的壓力，是提高社會(huì)和諧程度與人民生活滿(mǎn)意度的重要手段。

關(guān)鍵詞：高層建設(shè);電氣設(shè)計(jì);低壓配電系統(tǒng)

對(duì)高層建筑的低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于整個(gè)高層建筑的電氣設(shè)計(jì)有重要的影響。建筑設(shè)計(jì)規(guī)范中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，超過(guò)10層的住字或者是大于24米的民用建筑都稱(chēng)為是高層[1]。建筑高層中所使用到的電氣設(shè)備種類(lèi)多、數(shù)量大，這對(duì)于電氣設(shè)備的可靠性提出了很高的要求。為了保障高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)的安全性，需要在實(shí)際的低壓配電設(shè)計(jì)采取諸多的設(shè)計(jì)保護(hù)措施，例如對(duì)低壓配電系統(tǒng)中的接地進(jìn)行設(shè)計(jì)和保護(hù)，以此來(lái)提高低壓系統(tǒng)的安全性，這對(duì)于低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有一定的挑戰(zhàn)。

1、高層建筑中低壓配電系統(tǒng)概述

所謂的高層建筑的中低壓配電系統(tǒng)是高層建筑中常見(jiàn)的供電方式，一般來(lái)說(shuō)有以下幾種方式∶

1.1 放射式配電系統(tǒng)

放射式指通過(guò)高層建筑物總的配電設(shè)備，將電力分配和輸送給建筑中各個(gè)次級(jí)配電箱當(dāng)中。同時(shí)因?yàn)槊恳粋€(gè)次級(jí)電箱是單獨(dú)進(jìn)行工作的，所以每一條子線路都是單獨(dú)運(yùn)行的，當(dāng)任意子線路發(fā)生故隆。無(wú)法正常工作時(shí)，其他子線路不會(huì)受到影響，這種配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式的好處就是可靠性高，整體配電系統(tǒng)在日常使用中的控制方便。缺點(diǎn)在于由于采取單一核心控制多種次級(jí)配電箱，導(dǎo)致了實(shí)際布線的過(guò)程較為復(fù)雜，并且需要采取高度集中的控制方式。

1.2 鏈條式配電系統(tǒng)

鏈條式配電系統(tǒng)指的是在同一條主線路上，采取"串接"的方式連接不同等級(jí)的白配電箱，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑的整體電能控制，與之前的放射式配電系統(tǒng)相比，鏈?zhǔn)脚潆娋哂泄?jié)省布線長(zhǎng)度，減少支路，成本低等優(yōu)點(diǎn)，更加便于實(shí)際施工過(guò)程中電纜的鋪設(shè)。缺點(diǎn)是如果主線路的某個(gè)部分出現(xiàn)了故障，可能導(dǎo)致與其相連接的一部分次級(jí)配電箱的正常使用受到影響，同時(shí)如果整個(gè)系統(tǒng)中某一部分的配電單元在使用的過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題，那么就會(huì)帶來(lái)整個(gè)酯己電系統(tǒng)的暫時(shí)斷電檢修，影響與其相連接的電路使用端的正常使用。某個(gè)斷電箱出現(xiàn)了問(wèn)題需要檢修時(shí)，要求對(duì)全中低壓配電系統(tǒng)內(nèi)的所有配電箱進(jìn)行斷電，會(huì)擴(kuò)大故障的影響范圍，導(dǎo)致大面積停電[2]。

1.3 "樹(shù)干形"配電系統(tǒng)

所謂的樹(shù)干形配電系統(tǒng)，是指各個(gè)次級(jí)的配電箱與總線連接在一個(gè)主干線上。和鏈?zhǔn)脚潆娤到y(tǒng)相似，由于在線路設(shè)計(jì)上路程較短，在實(shí)際施工的過(guò)程中也具有低成本，便于施工等特點(diǎn)。當(dāng)然也同樣存在如果主干線路出現(xiàn)故障，會(huì)影響一部分與其相連接的次級(jí)用戶(hù)的正常使用。

2、提高高層建筑電氣設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)安全性的措施

2.1設(shè)置自動(dòng)切斷電源裝置

高層建筑為了實(shí)現(xiàn)安全合理用電，在設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)時(shí)應(yīng)安裝自動(dòng)切斷故障設(shè)施，以充分降低其對(duì)技術(shù)人員與財(cái)產(chǎn)的損害程度。對(duì)此，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)電氣方案時(shí)應(yīng)充分結(jié)合高層建筑的特點(diǎn)與設(shè)備的實(shí)際使用情況，做到合理規(guī)劃。為了保證電路的安全性，避免受到威脅，還應(yīng)多種電位連接接地保護(hù)裝置，采用工N與YY兩種電氣系統(tǒng)。其中，在電氣系統(tǒng)短路以及電流過(guò)大的保護(hù)系統(tǒng)中更多采用T系統(tǒng)，且技術(shù)人員還應(yīng)安裝電流保護(hù)器，以防止電流短路與超負(fù)荷問(wèn)題。

2.2加強(qiáng)接地保護(hù)

接地保護(hù)能為低壓配電系統(tǒng)提供有力的安全用電保障。在高層建筑低壓配電設(shè)計(jì)中，需要從電氣特點(diǎn)和基本要求對(duì)接地保護(hù)裝置進(jìn)行確定。除此之外，還需要考慮∶當(dāng)存在多種接地保護(hù)形式時(shí)，需要進(jìn)行等電位連接，以防止低壓配電系統(tǒng)的電路受到外部電壓的影響。接地方式主要有2種，分別為T(mén)T系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。

2.3選擇適合備用電源

當(dāng)前很多高層建筑會(huì)出現(xiàn)區(qū)域性停電問(wèn)題，為了減少停電帶來(lái)的不良影響，設(shè)計(jì)人員應(yīng)準(zhǔn)備一定的備用電源，出于安全性與合理性，采用單臺(tái)機(jī)組的備用電源額定容量應(yīng)保持在1500kVA以下。同時(shí)，確保備用電源在斷電后可以自行啟動(dòng)，降低因停電引發(fā)的損失。發(fā)電機(jī)組達(dá)到一定程度時(shí)，應(yīng)錯(cuò)開(kāi)投入時(shí)間，為電流的恢復(fù)提供一定時(shí)間。當(dāng)供電系統(tǒng)突然停電時(shí)，當(dāng)負(fù)荷較大時(shí)會(huì)引發(fā)更大損失，甚至?xí){人們的財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)此，恢復(fù)電力系統(tǒng)供電模式后不能直接送電，應(yīng)延遲1min左右，之后恢復(fù)供電再重復(fù)供電，提升發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的安全性與合理性[3]。

2.4合理選擇漏電斷路器

隨著建筑物低壓配電系統(tǒng)的不斷完善，在整個(gè)供電系統(tǒng)中，由于電氣設(shè)備不斷增多，負(fù)荷越來(lái)越大，對(duì)供電系統(tǒng)的安全性和可靠性都有了更高的要求。在整個(gè)低壓配電系統(tǒng)中，漏電斷路器發(fā)揮著重要的作用。漏電斷路器可以及時(shí)防止重大事故的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。在漏電斷路器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的選型，特別是漏電斷路器的漏電電流要求。

2.5確保主線接線安全性

低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主線設(shè)備占據(jù)面積較大，所處環(huán)境過(guò)于復(fù)雜，為保證低壓配電系統(tǒng)安全性，做好主線設(shè)計(jì)，維護(hù)運(yùn)行安全性是非常必要的。在實(shí)際操作中，應(yīng)對(duì)主線設(shè)備種類(lèi)及性能加以詳細(xì)分析和考量，并預(yù)測(cè)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的故障問(wèn)題，合理制定設(shè)計(jì)方案和應(yīng)急措施，以加強(qiáng)主線及其設(shè)備連接的可靠性，減少事故的產(chǎn)生。

結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)的安全性是高層建筑里面重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，采取有效措施，從而解決各種安全隱患，設(shè)計(jì)時(shí)還要施工人員加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)計(jì)安全性能的考究，嚴(yán)格遵守相關(guān)法律法規(guī)，定期開(kāi)展設(shè)計(jì)及施工方面的工作，需要在高層建筑中安裝漏電保護(hù)器，合理有效開(kāi)展接地接零設(shè)計(jì)，每一個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)保護(hù)，加強(qiáng)配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性還有安全性，以免造成事故發(fā)生，降低經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)：

[1]王慶慶.試析高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓配電系統(tǒng)安全性[J].居舍，2020（10）：93-93.

[2]邱慧萍.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)安全性分析探討[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017，000（12X）：176-176.

[3]沈明.高層建筑電氣設(shè)計(jì)中低壓供配電系統(tǒng)安全性的考慮[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017，000（014）：4618-4618.